基于自适应分级滑模控制的球形机器人定位控制

探讨一种三驱动球形机器人的定位控制问题,提出基于控制增益自适应调节的分级滑模控制方法。相比于现有定位控制方法,所提出的控制方法对于系统不确定性具有很强的鲁棒性。将球形机器人系统分解为球体子系统和偏心质块子系统,并在此基础上分别设计系统的各级滑动面。基于Lyapunov函数法选取分级滑模控制律和控制增益自适应律,并采用边界层法削弱分级滑模控制器的抖振。应用Barbalat引理证明闭环系统的稳定性,并利用数值仿真实验验证所提控制方法的可行性和有效性。数值仿真结果表明,该控制方法能够实现带有不确定性的球形机器人系统的定位控制。